科研人员用胆囊类器官修复了小鼠和人肝脏的胆管。

肝细胞提供了肝脏的大部分代谢和合成功能。造成肝细胞损伤的疾病一直备受关注。而造成胆道细胞损伤（形成胆道树的细胞）的胆道疾病则较少受到关注。胆道系统由肝内、肝外胆管和胆囊组成，并将胆汁排入肠道。由于胆汁在肝脏积聚时是有毒的，胆道疾病可导致肝纤维化和肝功能衰竭，需要肝移植。尽管在治疗肝外胆道疾病方面，生物工程胆管取得了进展，但在影响肝内胆管疾病的细胞治疗方面的研究还很少。尽管如此，越来越多的证据支持细胞疗法治疗肝内胆道疾病的可行性。

肝内胆道疾病的细胞治疗需要重建大片损伤的胆管或形成新胆管。与任何新兴领域一样，为了满足这些需求，已经采取了不同的方法，包括移植细胞来源、受体特征和细胞分化途径的不同方法（表1）。大多数研究使用原代细胞，包括从人胆道树肝外部分通过二维或类器官培养获得的细胞。在培养过程中，这些细胞失去了区域特性，但保持了核心胆管细胞的特性；在移植到肝脏后，它们获得肝内胆管细胞的分化特性，反映出细胞可塑性，或者说是干细胞/祖细胞特征。分离自大鼠的胎儿肝干细胞/祖细胞在移植后也分化为肝内胆管细胞，这与它们在发育过程中作为胆管细胞和肝细胞祖细胞的作用是一致的。鉴于这种关系，移植肝细胞可以通过转分化产生肝内胆管细胞就不奇怪了，这种可塑性在小鼠、大鼠和人类中都是保留的。

 证据也支持重编程细胞治疗肝内胆道疾病的潜力，包括具有双潜能肝干/祖细胞功能的细胞。这些细胞可以来自小鼠胚胎成纤维细胞（mouse embryonic fibroblasts，MEFs），或者人脐静脉或外周血来源的内皮细胞，或者来自大鼠肝细胞。此外，人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）定向分化产生的胆管细胞也已被证明可以移植到肝内胆管中。

这些不同类型的细胞已经移植给不同的受者（从未受伤的小鼠到缺乏全部肝内胆管的小鼠）进行了实验。用于开发细胞疗法的胆道疾病动物模型，可分为两组：由基因突变引起的肝内胆管细胞缺乏症，类似于人类Alagille综合征（human Alagille syndrome，ALGS），或胆道毒素亚甲基二苯胺（4,4'-methylenedianiline，MDA）引起的疾病，其具有非常急性和严重的表型。此外，胆汁淤积模型也可行，胆汁淤积是一种更为慢性的、导致肝内胆管扩张和肝纤维化的疾病，类似人体的胆管反应(ductular reaction)。

在胆管细胞缺陷的小鼠模型中，肝细胞或胆囊类器官移植对肝内胆管有广泛的贡献，凸显了移植后增殖是决定细胞疗效的一个因素。而且，由胆囊类器官生成肝内胆管细胞，以及由肝细胞转分化成胆管细胞，揭示了促胆管信号在严重胆道疾病中的重要作用。此外，在小鼠ALGS模型中，没有预先存在的胆管作为支架，表明了肝脏的重塑能力。用MDA处理后，移植胆囊类器官的小鼠得以存活，确立了胆管重建的疗效。

对于将细胞输送到肝脏，大多数研究均依赖于脾内注射，这导致细胞通过门静脉扩散。因此，相当于直接门静脉注射，而后者是肝细胞移植临床试验中最常用的方法。此外，经胆囊或肝外胆管逆行注入胆道，是一种类似于临床实践中经内镜逆行胰胆管造影的方法，对于在肝内胆管植入iPSC来源的胆管细胞和胆囊类器官是有效的。

这些研究提供的证据均支持细胞疗法治疗肝内胆道疾病的可行性。很明显，需要更多的研究来解决细胞植入效率和治疗效果，以及它们的安全性。令人鼓舞的是，在胆道疾病中，损伤的肝脏通过促进胆道细胞分化、增殖和小管形成，为细胞疗法提供了有利的环境。此外，大多数被检测的细胞类型均满足临床转化的标准：胆囊类器官和重编程细胞可以在体外有效扩增，且自体细胞移植便于绕过免疫排异的并发症。此外，胆道细胞治疗的发展可以建立在既定的细胞输送途径上。Sampaziotis等最新的研究表明，胆囊类器官在常温机器灌注下可维持在人肝脏中的定植，并表现出胆管细胞功能。这使肝内胆道疾病的细胞治疗更接近于临床应用。

参考文献：Simone N. T, Kurial, Holger Willenbring. Emerging cell therapy for biliary diseases[J]. Science,2021,371(6531): 786-787.